Laserowe czyszczenie metalowych oplotów nici stosowanych w tkaninach zabytkowych

• Autorzy: Marczak J. , Jach K. , Świerczyński R.

Warianty tytułu

EN

Laser cleaning of metal braids of threads used in historical fabrics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym zadaniem konserwatorów dzieł sztuki i obiektów zabytkowych jest oszacowanie i analiza uszkodzeń (aktualny stan obiektu), restauracja obiektu (np. proces oczyszczania) oraz zabezpieczenie dzieła sztuki przed dalszą jego degradacją. Jedną z metod, która jest coraz powszechniej stosowana w procesie usuwania warstw wierzchnich (czyszczenia), jest metoda laserowa. Metoda laserowa jest: bezkontaktowa, selektywna, lokalna, kontrolowana, samoograniczająca, dająca natychmiastowe sprzężenie zwrotne z oczyszczanym obiektem i zachowująca najdrobniejszy relief - nawet ślad pędzla. W artykule przedstawiono opis jednowymiarowego (1D) modelu numerycznego oraz wyniki obliczeń numerycznych oddziaływania impulsu laserowego z wielowarstwową próbką imitującą metalowy oplot nici stosowanych w tkaninach zabytkowych. Model numeryczny wykazuje dużą uniwersalność i poprawnie pokazuje jakościowo- ilościowe zachowanie się naświetlanych obiektów. Może być wykorzystany podczas opisu oddziaływania jednego lub wielu impulsów laserowych na próbkę, w dowolnych przedziałach czasu i w dość szerokim zakresie wykorzystywanych gęstości mocy impulsów laserowych (do 108 W/cm2), stosowanych podczas usuwania nawarstwień z dzieł sztuki.

EN

Main task of conservators of artworks and historical monuments is evaluation and analysis of damages (actual object condition), object restoration (e.g. cleaning process) as well as artefact protection against further deterioration. Laser method is one of the processes of top layer removal, which turns to be more and more popular. Laser method is noncontact, selective, local, controlled, self-limiting, giving immediate feedback with cleaned object, and preserving in minute detail any relief - even paintbrush trace. Paper presents description of one-dimensional (1D) numerical model as well as calculation results of interaction of laser pulse with multilayer sample that imitates metal braid of threads used in historical fabrics. Numerical model shows high universality and correctly calculates qualitative-quantitatively behaviour of illuminated objects. It can be utilized in description of one or multiple laser pulses interaction with sample, in any period of time and in quite large range of laser pulse energy densities (up to 108 W/cm2) that are used during removal of encrustation from artworks.

Słowa kluczowe

PL

czyszczenie laserowe; laser Nd:YAG; tkaniny zabytkowe; nici z oplotem metalowym

EN

laser cleaning; Nd:YAG laser; ancient textiles; threads with metal braid

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 3
• Strony: 198--205
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Marczak J.

autor

Jach K.

autor

Świerczyński R.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna,

Bibliografia

• [1] Asmus J. F., Munk W. H., Murphy C. G.: Studies on the interaction of laser radiation with art artefacts. Proc SPIE. 41 (1973) 72÷76.
• [2] Asmus J. F.: Light cleaning – laser technology for surface preparation in the arts. Technol. Conserv. 13 (1986) 14.
• [3] Asmus J. F.: More light for art conservation. IEEE Circuits Devices (1986) 6÷15.
• [4] Marczak J.: Odnawianie dzieł sztuki za pomocą promieniowania laserowego. Przegląd Mechaniczny 15-16 (1997) 37÷40.
• [5] Marczak J.: Usuwanie nawarstwień z zabytków architektonicznych promieniowaniem laserowym. Przegląd Mechaniczny 10 (2000) 22÷26.
• [6] Marczak J.: Surface cleaning of art work by UV, VIS and IR pulse laser radiation. Proc. SPIE 4402 (2001) 202÷209.
• [7] Marczak J.: Zagadnienie wykorzystania ablacji laserowej w usuwaniu wtórnych nawarstwień z powierzchni dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze. Ochrona Zabytków 3 (2001) 233÷252.
• [8] Koss A., Marczak J.: Application of lasers in conservation of monuments and works of art. ISBN 83-922954-0-4, (2005).
• [9] Koss A., Marczak J.: Zalety i wady oczyszczania promieniowaniem laserowym dzieł sztuki i obiektów zabytkowych w architekturze – praktyka konserwatorska. Problemy remontowe w budownictwie ogólnym i obiektach zabytkowych. Praca zbiorowa, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne (2006) 393÷404.
• [10] Marczak J., Jach K., Sarzyński A.: Zwiększenie efektywności usuwania nawarstwień obcych z dzieł sztuki za pomocą serii zawężonych impulsów laserowych. Przegląd Mechaniczny 3 (2004) 9÷16.
• [11] Koh Y., Sarady I.: Cleaning of corroded iron artefacts using pulsed TEA CO2 and Nd:YAG lasers. J. Cult. Heritage 4 (2003) S129.
• [12] Salimbeni R., Pini R., Siano S.: A variable pulse width Nd-YAG laser for conservation. J. Cult. Heritage 4 (Suppl 1) (2002) 72÷76.
• [13] Pini R., Siano S., Salimbeni R., Pasquinucci M., Miccio M.: Tests of laser clearing on archeological metal artefacts. J.Cult. Heritage 1 (2000) S129÷S137.
• [14] Marczak J., Jach K., Świerczyński R.: Numerical modeling of laser-matter interaction in the region of „low” laser parameters. Applied Physics A: Materials Science & Processing 100 (2010) 725÷731.